粉體行業(yè)在線展覽
面議
1908
AFS,了解單分子層面復(fù)雜的生物過程是預(yù)防和治療癌癥及其他疾病的關(guān)鍵,聲學(xué)力譜儀作為即時可用的單分子檢測儀器,實現(xiàn)了活體測量技術(shù)的突破以及分子水平上相互作用的成像。
原理:
AFS技術(shù)由玻璃微流控芯片和透明的壓電變換器構(gòu)成來產(chǎn)生共振聲波。AFS芯片上的聲波(超聲波)可同時并行地在數(shù)千個生物分子(如DNA,RNA或蛋白質(zhì))施加亞皮牛頓(pn)到數(shù)百皮牛頓(pn)的力,同時具有亞毫秒的響應(yīng)時間及固有穩(wěn)定性。
AFS作為一個理想的工具在核酸蛋白、藥物蛋白和抗原抗體層面上破譯分子間相互作用的詳情。AFS技術(shù)能夠使科學(xué)家研究蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與功能相互關(guān)系,新的生物機制和細(xì)胞力學(xué),也可用于研究和識別自由能圖,動力學(xué)速率和在反應(yīng)過程中的中間態(tài)。
AFS作為一個高度集成化的系統(tǒng),包括倒置光學(xué)顯微鏡與軟件、工作站及相關(guān)電子器件,用戶界面友好,操控方便。
技術(shù)特點:
* 微流控芯片實驗室技術(shù)(Lab-on-Chip)
* 單分子操縱
* 高度并行
* 亞毫秒響應(yīng)時間
* 固有穩(wěn)定性
* 安全和友好的用戶界面
* 高性價比
產(chǎn)品應(yīng)用:動態(tài)力譜、恒力測試、力-距離曲線、生物聚合物力學(xué)、鍵斷裂、微流變學(xué)、細(xì)胞力學(xué)、水凝膠力學(xué)性能
我們的用戶:
* 俄羅斯圣彼得堡大學(xué)
* 新加坡國立大學(xué)
* CSIC馬德里
* 那不勒斯菲里德里克第二大學(xué)
* 中國科學(xué)院物理研究所
* 九州大學(xué)
* 科羅拉多州立大學(xué)
* 德國慕尼黑大學(xué)
* 巴斯德研究所
文獻:nature communications 2012, molecular cells 2013基于AFS技術(shù)的細(xì)胞操縱
AFS技術(shù)為科學(xué)家提供了來操縱任一物質(zhì)的****能力,與懸浮的液體介質(zhì)相比,密度不同。通過這個方法,力不僅可以作用于合成微球,也能作用于
活體物質(zhì)本身。
我們用AFS模塊施加力于神經(jīng)母細(xì)胞瘤細(xì)胞,并在商售的徠卡共焦顯微鏡(徠卡TCS SP8)下觀察。成像平面與聲學(xué)節(jié)點放置位置一致,大概在AFS芯片底
部表面以上40微米左右。一旦啟用聲場,熒光標(biāo)記的細(xì)胞被迅速推離表面進入到聲學(xué)節(jié)點,并且呈現(xiàn)在成像平面。當(dāng)聲力停止時,細(xì)胞由于重力原因下降,逐
漸從熒光圖像中消失。
通過直接作用力于細(xì)胞這一能力,針對細(xì)胞生物學(xué)研究,AFS有非常大潛力,例如細(xì)胞粘附,細(xì)胞運動和細(xì)胞分化等研究。
高精度力學(xué)及長度測量
AFS是對單個生物分子進行高精度力學(xué)測量的理想工具。我們在此通過對單個DNA分子不同張力程度及使用AFS的跟蹤軟件測量其長度來證明AFS的高測量
精度。
本實驗是在被拴在鏈霉親和素包裹的聚苯乙烯微球(直徑4.5μm)上的單個DNA分子(長度8.4 kbps)上進行的。用測量之前已生成的對照表來跟蹤微球的
高度可達納米精度。測量過程中,我們將驅(qū)動電壓的(正負(fù)峰間)幅度從0 Vpp增加到2.1 Vpp,相應(yīng)的聲學(xué)力從0 pN增加到15.8 pN。AFS軟件能實時確定在
各種力作用下的DNA長度,以此來探測生物活動,如蛋白質(zhì)-DNA的相互作用。具有14位垂直分辨率的信號發(fā)生器產(chǎn)生的亞皮牛頓(pN)精度的恒聲學(xué)力具有數(shù)
小時的穩(wěn)定性和亞毫秒的響應(yīng)時間。
高數(shù)據(jù)量的鍵斷裂測量
統(tǒng)計分析和高數(shù)據(jù)量采集對于抗體-抗原相互作用的表征是至關(guān)重要的。由于AFS多數(shù)量分子測試的能力,大量的鍵可以并行測試,大大減少了測量時間。
這個實驗展示了AFS能夠在單個測量實驗中獲取一個完整的251個單分子Dig:: anti-Dig鍵斷裂力分布。
251個Dig::anti-Dig鍵,拉伸載荷率為2.3 pN/s,每Dig::anti-Dig鍵的斷裂力記錄下來并繪制成一個斷裂力柱狀圖。此柱狀圖在相同條件下的單個實驗中得到,保證實驗的可靠性和重現(xiàn)性。AFS能夠應(yīng)用加載速率跨越幾個數(shù)量級(10-4 PN / s到103 PN / s),使之成為高度并行測量動態(tài)力學(xué)譜的理想工具。
測量RNA聚合酶的活動機制
AFS其自身功能多樣化和力穩(wěn)定性的設(shè)計使其成為研究DNA分子的活動規(guī)律和機制的理想工具,涵蓋亞秒到小時的時間量程。RNA聚合酶的活動通常具有復(fù)雜性:其正常工作機制往往被不同性質(zhì)的事件中斷。
在這個實驗中,DNA分子和被處理過的大腸桿菌聚合酶復(fù)合被固定在AFS芯片表面。聚苯乙烯微球表面粘附能夠使DNA分子延伸的大腸桿菌RNA聚合酶。一旦開始轉(zhuǎn)錄和復(fù)制,通過實時測量DNA的延伸,能夠精確檢測每個大腸桿菌聚合酶分子的活動,多個大腸桿菌RNA聚合酶的活動機制在該試驗中可以同時并行測量。如實驗所示,RNA聚合酶延伸動力學(xué)由于其運動機制常被出現(xiàn)的事件影響而體現(xiàn)出高度的隨機性,AFS作為一個有效的研究手段非常適合解決該問題。
AFS規(guī)格參數(shù)
AFS是一個真正的測量單分子的工具,包括一個專用的倒置光學(xué)顯微鏡,射流模塊和電子組件,集成在一個小箱體內(nèi) (300mm×375mm×200mm)。
AFS專用顯微鏡
單色LED照明 波長660 nm
CFI消色差物鏡(可升級)尼康40x、NA 0.65,WD 0.65mm 校正色差,球面像差,模糊和圖像的平坦性
電動Z軸物鏡臺(可升級)高性能兩相步進微平移臺,行程范圍5 mm,步長50 nm,亞納米級的穩(wěn)定性
USB 3.0 CMOS攝像頭(可升級)1280×1024像素(像素大小5.3 μm),1.31兆像素 全視場實時并行測量高達60赫茲
手動XY樣品臺
微米精度20毫米行程范圍, 雙燕尾導(dǎo)軌,使用戶能測量樣品內(nèi)不同的位置,配帶有刻度按鈕的細(xì)牙螺紋軸
信號發(fā)生器(可升級)
能承受共振聲波達10Vpp(電壓峰峰值,在50Ω阻抗下)可以實現(xiàn)10-5 赫茲到千赫茲甚至千赫茲以上頻率范圍的不同時間尺度的動態(tài)力學(xué)譜和力的掃描
超越的穩(wěn)定性和重現(xiàn)性,在14位垂直分辨率下的靜態(tài)和動態(tài)力測量
AFS芯片
AFS系統(tǒng)包含三種AFS芯片,每個AFS芯片都會提前校準(zhǔn)并且給出芯片的共振頻率
加載速率范圍:10-4 PN / s到103 PN / s
AFS芯片尺寸:45 mm x 15 mm x 1.275 mm
**加載力:大于200 pN(4.5μm的聚苯乙烯微球,采用電壓放大器)
全新的AFS芯片設(shè)計,我們將不斷地改進AFS芯片。與AFS用戶密切合作,提高芯片的性能、功能和可用性。
AFS工作站及軟件(可升級)
AFS包括labview軟件包和一個強大的工作站。AFS軟件能夠?qū)崟r以納米級分辨率并行測試數(shù)以千計的微球。
主要特點:
在25赫茲實時并行三維跟蹤60-300個微球
在25赫茲實時并行二維跟蹤300-1500個微球
在25赫茲實時跟蹤(X,Y)位置精度為2納米
在25赫茲實時跟蹤(Z)位置精度為5納米
通過參照微球的差值跟蹤進行(Z)方向漂移較正
自動對照表校準(zhǔn)
AFS放大器(可選)
AFS的功能可通過一個電壓放大器擴展。電壓增加,應(yīng)用與生物分子的**加載力相應(yīng)增加。
放大器可以很容易通過后面板連接到AFS。AFS計算機已經(jīng)預(yù)裝所有相關(guān)的軟件和驅(qū)動程序以適用于電壓放大器。